WO2016171139A1 - スタッド、及び、タイヤ - Google Patents

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WO2016171139A1
WO2016171139A1 PCT/JP2016/062404 JP2016062404W WO2016171139A1 WO 2016171139 A1 WO2016171139 A1 WO 2016171139A1 JP 2016062404 W JP2016062404 W JP 2016062404W WO 2016171139 A1 WO2016171139 A1 WO 2016171139A1
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stud
tire
central axis
longitudinal direction
pin
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French (fr)
Inventor
浩樹 沢田
和田 淳一郎
Original Assignee
株式会社ブリヂストン
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/14Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band
    • B60C11/16Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band of plug form, e.g. made from metal, textile
    • B60C11/1675Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band of plug form, e.g. made from metal, textile with special shape of the plug- tip
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/14Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band
    • B60C11/16Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band of plug form, e.g. made from metal, textile
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/14Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band
    • B60C11/16Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band of plug form, e.g. made from metal, textile
    • B60C11/1643Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band of plug form, e.g. made from metal, textile with special shape of the plug-body portion, i.e. not cylindrical
    • B60C11/1656Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band of plug form, e.g. made from metal, textile with special shape of the plug-body portion, i.e. not cylindrical concave or convex, e.g. barrel-shaped

Definitions

  • the present invention relates to a stud attached to a mounting hole formed on a surface side of a tread of a tire and a tire in which the stud is attached to a mounting hole formed on a surface side of the tread.
  • a columnar body part thin part and neck part
  • a pin part protrusion
  • a flange portion root
  • the shape of the body portion has a longitudinal direction and a short direction perpendicular to the central axis of the body portion
  • the shape of the pin portion is formed in a shape having a longitudinal direction and a short direction perpendicular to the central axis of the pin portion
  • the shape of the flange portion is perpendicular to the central axis of the flange portion and the short direction.
  • a stud (spike) formed in a shape having a direction is known. And the stud is attached to the tire so that the longitudinal direction of the pin portion faces the same direction as the tire width direction.
  • the edge component of the pin portion increases when the vehicle equipped with the tire goes straight, so that the braking performance on ice can be improved (see Patent Document 1).
  • the stud faces the same direction in the longitudinal direction of the pin part and the longitudinal direction of the body part, and faces the direction in which the longitudinal direction of the pin part and the body part and the longitudinal direction of the flange part are different. It is configured as follows. And the stud is attached to the attachment hole of the tire so that the longitudinal direction of the pin portion faces the same direction as the tire width direction and the longitudinal direction of the flange portion faces the same direction as the tire circumferential direction. For this reason, the longitudinal direction of the flange portion and the short direction of the body portion are directed in the same direction as the tire circumferential direction.
  • the difference (diameter difference) between the length in the longitudinal direction (major axis dimension) of the flange portion and the length in the lateral direction (minor axis dimension) of the body portion becomes large.
  • the diameter difference is increased in this way, the contact area between the upper part (thick part) of the body part and the inner wall surface (tire rubber) of the mounting hole is reduced, and between the upper part of the body part and the inner wall surface of the mounting hole. Since the gap that can be made becomes larger and the contact area between the lower part (neck part) of the body part and the inner wall surface of the mounting hole becomes smaller, there is a problem in terms of resistance to stud removal that makes it easier for the stud to come out of the mounting hole. It was.
  • the present invention provides a stud capable of improving the braking performance on ice and improving the anti-stud removal performance, and a tire to which the stud is attached.
  • a stud according to the present invention is a stud that is attached to an attachment hole formed on a surface side of a tread of a tire, and is a columnar body part and a pin part provided at one end in a direction along the central axis of the body part And a flange portion provided at the other end in the direction along the central axis of the body portion, and the shape of the body portion is formed into a shape having a longitudinal direction and a short direction perpendicular to the central axis of the body portion.
  • the shape of the pin part is formed into a shape having a longitudinal direction and a short direction perpendicular to the central axis of the pin part, and the shape of the flange part is provided with a longitudinal direction and a short direction perpendicular to the central axis of the flange part
  • the longitudinal direction of the pin part and the longitudinal direction of the flange part are oriented in the same direction
  • the longitudinal direction of the pin part and the flange part and the longitudinal direction of the body part are oriented in different directions Is Since, it is possible to improve the braking performance on ice, it is possible to provide a stud which can improve resistance studs missing performance.
  • the perspective view of a stud (embodiment 1).
  • A) is a top view of a stud
  • (b) is a front view of a stud (embodiment 1).
  • Sectional drawing which shows the tire with which the stud was attached to the attachment hole (Embodiment 1).
  • the chart which shows an experimental result (embodiment 1).
  • the perspective view of a stud (embodiment 2).
  • A) is a top view of a stud
  • (b) is a front view of a stud (embodiment 2).
  • the perspective view of a stud (embodiment 3).
  • the perspective view of a stud (embodiment 4).
  • Embodiment 1 Referring to FIGS. 1 to 5, the stud of Embodiment 1 that is attached to a mounting hole formed on the surface side of the tread of the tire, and a tire in which the stud is attached to the mounting hole formed on the surface side of the tread. Will be described.
  • the stud 1 includes a body portion 2, a pin portion 3 (sometimes called a chip) provided at one end in a direction along the central axis of the body portion 2, and a body portion.
  • 2 is a columnar member that includes a flange portion 4 provided at the other end in the direction along the central axis 2 and is long in the direction along the central axis of the body portion 2.
  • the central axis of the body part 2, the central axis of the pin part 3, and the central axis of the flange part 4 coincide.
  • the center axis 1 ⁇ / b> C is a center line that is located at the center of gravity in the cross section of the stud 1 perpendicular to the extending direction of the stud 1, which is a direction embedded in the tire of the stud 1, and extends along the extending direction of the stud 1.
  • the body portion 2 includes an upper portion 2U located on one end side in the direction along the central axis 1C and a lower portion located on the other end side in the direction along the central axis 1C.
  • Part 2L, and middle part 2M that connects upper part 2U and lower part 2L.
  • the boundary portion 23 between the one end surface 21 in the direction along the central axis 1 ⁇ / b> C in the upper portion 2 ⁇ / b> U and the peripheral surface 22 of the column body is, for example, a plane that connects the peripheral edge 24 of the one end surface 21 and the one end side peripheral edge 25 of the peripheral surface 22. Is formed. That is, the upper portion 2U is formed into a columnar body whose cross-sectional shape orthogonal to the central axis 1C is the same along the central axis 1C except for the one end face 21 side.
  • the lower portion 2L is an arc surface in which a boundary portion 26 between the other end in the direction along the central axis 1C and the one end surface 41 in the direction along the central axis 1C of the flange portion 4 is curved toward the central axis 1C, for example. Is formed. That is, the lower portion 2L is formed into a columnar body having a cross-sectional shape orthogonal to the central axis 1C over the entire length along the central axis 1C except for the other end side.
  • the relationship between the cross-sectional diameter of the upper part 2U and the cross-sectional diameter of the lower part 2L is the cross-sectional diameter of the upper part 2U> the cross-sectional diameter of the lower part 2L.
  • the middle part 2M is formed by a conical column body whose cross-sectional diameter orthogonal to the central axis 1C gradually decreases from the upper part 2U side toward the lower part 2L side.
  • the body part 2 has a shape perpendicular to the central axis 1C of the body part 2 in a longitudinal direction (direction along the major axis) and a short direction (direction along the minor axis) perpendicular to the central axis 1C of the body part 2. It is formed in the provided shape. That is, the upper part 2U of the body part 2 has a cross-sectional shape orthogonal to the central axis 1C and a shape of the one end face 21 in the direction along the central axis 1C, for example, as shown in FIG. It is formed in a shape with rounded corners.
  • the middle part 2M and the lower part 2L of the body part 2 are formed such that the cross-sectional shape orthogonal to the central axis 1C is such that the corners of the rectangle are rounded into an arc shape. That is, the body part 2 has a shape orthogonal to the central axis 1C, as shown in FIG. 2A, a pair of long sides 27 and 27 that are axisymmetric with respect to the long axis 2A of the rectangle and the short axis of the rectangle. It is formed in a shape surrounded by an outline having a pair of short sides 28, 28 that are axisymmetric with respect to 2B as an axis of symmetry.
  • the pin portion 3 is formed in a columnar body whose cross-sectional shape orthogonal to the central axis 1C is substantially equal over the entire length along the central axis 1C (strictly speaking, the diameter of the cross-sectional shape orthogonal to the central axis 1C is (It is formed of a conical column that gradually decreases from one end side (one end face 31 side) of the central shaft 1C toward the other end side of the central shaft 1C).
  • the pin portion 3 is formed in a shape in which a shape orthogonal to the central axis 1C has a longitudinal direction and a short direction orthogonal to the central axis 1C of the pin portion 3.
  • the pin portion 3 has a cross-sectional shape orthogonal to the central axis 1C and a shape of the one end face 31 in the direction along the central axis 1C, such as shown in FIG. It is formed in a shape having straight portions 33, 33 parallel to the axis 3B, that is, a shape that combines the characteristics of an ellipse and a rectangle, specifically, a shape in which the ridge is viewed from the side.
  • the pin portion 3 has a shape orthogonal to the central axis 1C, as shown in FIG. 2A, symmetric with a pair of long arcs 32 and 32 that are symmetrical with respect to the long axis 3A and the short axis 3B.
  • the cross section of the pin portion 3 orthogonal to the central axis 1C and the cross sectional area of the one end surface 31 in the direction along the central axis 1C are formed to be smaller than the area of the one end surface 21 of the body portion 2.
  • a pair of long arcs 32 and 32 forming a boundary between the one end surface 31 and the peripheral surface 35 of the pin portion 3, a pair of linear portions 33 and 33, and a boundary portion 4 between the long arc 32 and the linear portion 33 are formed.
  • the two short arcs 34 (see FIG. 2A) form the edge of the pin portion 3.
  • the flange portion 4 is formed by a conical columnar body whose cross-sectional diameter perpendicular to the central axis 1C gradually decreases from one end side (the body portion 2 side) of the central axis 1C toward the other end side of the central axis 1C. (See FIG. 2B).
  • the flange portion 4 is formed into a shape in which a shape orthogonal to the central axis 1C has a longitudinal direction and a short direction orthogonal to the central axis 1C of the flange portion 4.
  • the flange portion 4 has a cross-sectional shape orthogonal to the central axis 1C, and the shape of the one end face 41 and the other end face (bottom face) 42 in the direction along the central axis 1C, for example, as shown in FIG. It is formed in the shape like this. That is, the flange portion 4 has a shape orthogonal to the central axis 1C, as shown in FIG. 2A, with a pair of straight lines 43, 43 and a short axis 4B being symmetrical with respect to the long axis 4A as a symmetrical axis. It is formed in a shape surrounded by an outline having a pair of line-symmetrical arcs 44 and 44.
  • the flange portion 4 is formed such that the area of the one end surface 41 located on one end side in the direction along the central axis 1C and the cross-sectional area on the one end surface 41 side are larger than the maximum cross-sectional area of the body portion 2. And the area of the bottom face which is the other end face 42 in the direction along the central axis 1 ⁇ / b> C is formed to be substantially the same as the cross-sectional area of the body portion 2, for example.
  • the longitudinal direction (the direction along the major axis) is the direction in which the major axes 2A, 3A, 4A passing through the central axis 1C extend in the shape described above, and the short direction (the direction along the minor axis). Is a direction in which the short axes 2B, 3B, 4B passing through the central axis 1C extend in the shape described above.
  • the longitudinal direction of the pin portion 3 and the longitudinal direction of the flange portion 4 face the same direction
  • the longitudinal direction of the pin portion 3 and the longitudinal direction of the flange portion 4 are shown in FIG.
  • the intersection angle between the longitudinal direction of the flange portion 4 and the longitudinal direction of the body portion 2 is 90 °.
  • the intersection angle between the longitudinal direction of the flange portion 4 and the longitudinal direction of the body portion 2 is a state that is smaller than 90 ° and larger than 20 °.
  • the crossing angle is preferably 70 ° or more, and more preferably 90 ° (orthogonal) in order to improve the stud removal resistance.
  • the tire 10 includes a bead portion 11, a bead core 11C, a carcass layer 12, belt layers 13a and 13b, a belt protective layer 13c, a tread 14, a side tread 15, and a stud 1.
  • the carcass layer 12 is a member that forms a skeleton of the tire 10 that is provided so as to straddle a pair of bead cores 11 ⁇ / b> C disposed in the bead portion 11, and the tire diameter of the crown portion of the carcass layer 12.
  • an inner belt layer 13a and an outer belt layer 13b are disposed on the outer side in the direction.
  • the belt layers 13a and 13b are respectively arranged so that steel cords or cords made by twisting organic fibers intersect with each other at an angle of, for example, 20 ° to 70 ° with respect to the tire equator line 10C (see FIG. 4).
  • the tread 14 is a rubber member (tread rubber) disposed on the outer side in the tire radial direction of the belt layer 13b, and is provided on the surface 14a of the tread 14 so as to extend along the tire circumferential direction 10Y (see FIG. 4).
  • a plurality of main grooves 16 are formed, and a plurality of land portions (blocks) 17A, 17B, and 18 are defined by these main grooves 16.
  • the land portion 17A is a central land portion located in the tire center portion
  • the land portion 17B is an outer land portion located on both outer sides in the tire width direction 10X (see FIG. 4) of the central land portion 17A
  • the land portion 18 is an outer land portion. It is a shoulder side land part located in the both outer sides of the tire width direction 10X of 17B.
  • the side tread 15 is a rubber member that extends from the end of the tread 14 to the side of the tire and covers the carcass layer 12.
  • a belt protective layer 13c is provided between the tread 14 and the outer belt layer 13b.
  • the belt protective layer 13c is configured to include a cord made of organic fiber or the like.
  • a mounting hole 14b is formed on the surface side of the tread 14, and the stud 1 is fitted and mounted in the mounting hole 14b.
  • the attachment hole 14b is provided in the shoulder side land part 18 and the outer side land part 17B, for example.
  • the mounting hole 14b is formed by, for example, a cylindrical bottomed hole extending from the surface 14a of the tire tread 14 toward the center of the tire circle.
  • the mounting hole 14b includes, for example, an inlet portion, a bottom portion, and an intermediate portion that connects the inlet portion and the bottom portion.
  • the inlet portion, the bottom portion, and the intermediate portion are formed coaxially with the same central axis of the mounting hole 14b.
  • the intermediate part is, for example, a cylindrical hole having a constant diameter.
  • the inlet portion is surrounded by a conical surface (a conical surface with the center line of the hole of the mounting hole 14b as the center line) that expands from the circular inlet side end of the intermediate portion toward the surface 14a of the tread 14.
  • the bottom portion is a bottomed mounting hole portion surrounded by a surface forming a bottom surface by reducing the diameter after increasing the diameter from the circular bottom side end of the middle portion toward the center of the tire circle.
  • the shape of the bottom surface side at the bottom is preferably a shape corresponding to the shape of the flange 4 of the stud 1.
  • the stud 1 When the stud 1 is driven into the mounting hole 14b from the flange portion 4 side by a driving machine not shown, the stud 1 is mounted in a state of being fitted into the mounting hole 14b.
  • the height dimension of the stud 1 is formed longer than the depth dimension of the mounting hole 14 b, and the stud 1 is mounted such that the pin portion 3 protrudes from the surface 14 a of the tread 14.
  • the stud 1 has a longitudinal direction of the pin portion 3 and the flange portion 4 (extension direction of the long axis 3 ⁇ / b> A and the long axis 4 ⁇ / b> A) in the tire width direction 10 ⁇ / b> X. Install so that it is oriented in the same direction as the direction parallel to the central axis and perpendicular to the equator line 10C, and the longitudinal direction of the body part 2 (extension direction of the long axis 2A) is oriented in the same direction as the tire circumferential direction 10Y It is attached to the hole 14b.
  • the fact that the longitudinal direction of the pin portion 3 and the flange portion 4 faces the same direction as the tire width direction 10X means that the longitudinal direction of the pin portion 3 and the flange portion 4 and the tire width direction 10X are shown in FIG.
  • the crossing angle in the longitudinal direction of the pin portion 3 and the flange portion 4 with respect to the tire width direction 10X may be larger than 0 ° and 20 ° or less. That is, in the tire 10 of the present invention, the crossing angle between the longitudinal direction of the pin portion 3 and the flange portion 4 (the extension direction of the long axis 3A and the long axis 4A) and the tire width direction 10 is within a range of 0 ° to 20 °. If it is.
  • the tire width direction 10X is a direction parallel to the tire rotation center axis and orthogonal to the equator line 10C.
  • the longitudinal direction of the pin portion 3 and the longitudinal direction of the flange portion 4 face the same direction, and the longitudinal direction of the pin portion 3 and the flange portion 4 and the longitudinal direction of the body portion 2 are the same. Since it is configured to face in different directions, when mounted on a tire, it is possible to improve the braking performance on ice during traveling and to improve the resistance to pulling out studs.
  • the difference (diameter difference) between the diameter of the flange portion 4 and the diameter of the body portion 2 in the tire circumferential direction 10Y increases, the adhesion pressure between the upper portion 2U of the body portion 2 and the tire rubber (tread rubber).
  • the gap between the tire rubber and the lower part of the body part 2 is increased, the contact area between the tire rubber and the stud is reduced, and the stud is easily removed. It is necessary to reduce the diameter difference between the flange portion 4 and the body portion 2 in the tire circumferential direction 10Y and to increase the contact area between the flange portion 4 and the tire rubber in the tire width direction 10X.
  • the tire 10 is the tire 10 in which the stud 1 is attached to the attachment hole 14b so that the longitudinal direction of the pin portion 3 and the flange portion 4 of the stud 1 of the first embodiment faces the same direction as the tire width direction 10X.
  • the width direction 10X the contact area between the flange portion 4 and the tire rubber increases, and the short side direction of the flange portion 4 and the longitudinal direction of the body portion 2 are directed to the tire circumferential direction 10Y.
  • the difference in diameter between the flange portion and the body portion is reduced. Therefore, according to the first embodiment, it is possible to obtain the tire 10 with improved stud removal resistance.
  • one of the main dominating factors of the stud drop is the stud falling deformation caused by the drive input fluctuation to the tip of the pin portion 3 due to repeated acceleration and start.
  • the most effective for suppressing the stud collapse deformation is the balance between the contact area and the contact pressure of the 10Y component in the tire circumferential direction of the rubber contacting the surface of the flange portion 4 and the surface of the upper portion 2U.
  • the longitudinal direction (major axis direction) of the upper portion 2U and the short direction (minor axis direction) of the flange portion 4 are oriented in the same direction as the tire circumferential direction 10Y, the flange portion in the tire circumferential direction 10Y.
  • Example Stud configured such that the longitudinal direction of the pin portion 3 and the longitudinal direction of the flange portion 4 coincide with each other, and the longitudinal direction of the pin portion 3 and the flange portion 4 and the longitudinal direction of the body portion 2 face different directions.
  • the stud 1 in which the crossing angle ⁇ between the longitudinal direction of the pin portion 3 and the flange portion 4 and the longitudinal direction of the body portion 2 is 20 °, 45 °, 70 °, and 90 °.
  • Tires 10 (hereinafter referred to as Examples 1 to 4), which are respectively manufactured and attached to the tire mounting holes 14b so that the longitudinal direction of the pin portion 3 and the flange portion 4 of the stud 1 and the tire width direction 10X coincide with each other. 4 tire 10).
  • a stud 1B in which the longitudinal direction of the pin portion 3, the longitudinal direction of the flange portion 4 and the longitudinal direction of the body portion 2 coincide with each other is manufactured, and the longitudinal direction of the pin portion 3 and the flange portion 4 of the stud 1B and the tire width direction.
  • the tire of Conventional Example 2 was manufactured in which the stud 1B was attached to the tire attachment hole 14b so that 10X coincided with 10X.
  • the conventional example 1 provided with the stud 1D manufactured so that the shape orthogonal to the center axis
  • the stud 1D formed so that the extending direction of the pair of square sides of the body portion 2 coincides with the longitudinal direction of the pin portion 3 and the flange portion 4 is manufactured, and the pin portion 3 and the flange portion of the stud 1D are manufactured.
  • the tire of Conventional Example 1 was manufactured in which the stud 1D was attached to the tire attachment hole 14b so that the longitudinal direction of 4 and the extending direction of the pair of square sides of the body portion 2 coincided with the tire width direction 10X.
  • the stud 1, the stud 1B, and the stud 1D were all the same weight. Experiments were conducted to compare the braking performance and the stud removal resistance performance of the tires of the conventional examples 1 and 2 and the tires of Examples 1 to 4 described above.
  • the experimental conditions were as follows. ⁇ Tire size: 205 / 55R16, internal pressure 200KPa ⁇ Brake performance: On the icy road surface course, sudden braking (ABS) from 30 km / hr. The braking distance until the vehicle stopped was comparatively evaluated as the braking performance on ice of the tire. ⁇ Stud removal resistance: A general road on ice and snow and dry road surface was run for about 30,000 km from the time of a new tire, and the number of spikes dropped after running was measured. The ratio (B / A) was calculated from the number of dropped spikes (A) and the initial number of spikes (B), and the spike removal performance of the spike tire was evaluated.
  • FIG. 5 shows braking performance on ice and anti-stud resistance performance based on the experimental results of the tires of the conventional examples 1 and 2 and the tires of Examples 1 to 4.
  • the braking performance on ice and the anti-stud resistance performance shown in FIG. 5 are the indexes of relative evaluation when the performance evaluation result of the tire of the conventional example 1 is set to 100, and the index of the tire of the conventional example 2 and the examples 1 to 4 are used. It is calculated for each tire, and the higher the index, the higher the braking performance on ice and the anti-stud removal performance.
  • the tires of Examples 1 to 4 have improved stud removal resistance compared to the tires 1 and 2 of the conventional example.
  • the tire according to the fourth embodiment that is, the tire including the stud 1 in which the crossing angle ⁇ between the longitudinal direction of the flange portion 4 and the longitudinal direction of the body portion 2 is 90 ° has the anti-stud removal performance. Especially improved.
  • the longitudinal direction of the stud portion 3 and the flange portion 4 of the stud 1 and the tire width By configuring the tire 10 to match the direction 10X, it was found that the tire 10 having both good braking performance on ice and the resistance to stud removal, particularly the tire 10 excellent in resistance to stud removal can be obtained. . Further, from the experimental results, it has been found that the resistance to stud removal is improved as the intersecting angle ⁇ between the longitudinal direction of the flange portion 4 and the longitudinal direction of the body portion 2 increases.
  • Embodiment 2 Stud 1 provided with pin part 3X as shown in Drawing 6 and Drawing 7 may be sufficient.
  • the pin portion 3X is formed as a column extending along the central axis 1C.
  • the boundary portion 31c between the one end surface 31a and the peripheral surface 31b in the direction along the central axis 1C in the pin portion 3X is formed on, for example, a plane that connects the peripheral edge of the one end surface 31a and the peripheral edge on the one end side of the peripheral surface 31b.
  • the pin portion 3X has a cross-sectional shape orthogonal to the central axis 1C and a shape of the one end surface 31a in the direction along the central axis 1C, for example, as shown in FIG.
  • a shape obtained by cutting a straight line connecting the end side of the long side and the end side of the short side as a cutting line that is, a substantially rectangular shape (strictly an octagon). That is, the pin portion 3X has a chamfered portion 31d from which a corner of the rectangular parallelepiped is removed, and is formed in a shape having a chamfered portion as the boundary portion 31c on the one end surface 31a side.
  • the pin portion 3X is formed in a columnar body having a cross-sectional shape orthogonal to the central axis 1C over the entire length along the central axis 1C except for the one end face 31a side.
  • the pin portion 3X has a shape orthogonal to the central axis 1C, as shown in FIG. 7A, a pair of long sides 32a and 32a that are axisymmetric with respect to the long axis 3A of the rectangle and the short axis of the rectangle. It is formed in a shape surrounded by an outline having a pair of short sides 33a and 33a that are line symmetric with respect to 3B as an axis of symmetry.
  • the configuration other than the pin portion 3X is the same as that of the stud 1 of the first embodiment. Even if it is the stud 1 of the said Embodiment 2, the effect similar to the stud 1 of Embodiment 1 is acquired.
  • Embodiment 3 Stud 1 provided with pin part 3Y as shown in Drawing 8 may be sufficient.
  • the pin portion 3Y extends from the one end surface 31 of the pin portion 3 of the stud 1 of the first embodiment in the other end direction, and straddles the pair of long arcs 32 and 32 of the pin portion 3 of the stud 1 of the first embodiment. It is the structure provided with the groove
  • ice powder scraped and scraped by the tire width direction edge components 32G and 32G of the pin portion 3Y during running of the vehicle stays on the one end surface 31. Without being dragged through the groove 3G and easily discharged to the rear, and it is possible to prevent the ice powder from staying at the one end surface 31 and deteriorating the function of the edge of the pin portion 3Y. The braking performance can be maintained.
  • Embodiment 4 The stud 1 provided with the pin part 3Z as shown in FIG. 9 may be sufficient.
  • the pin portion 3Z extends from the one end surface 31a of the pin portion 3X of the stud 1 of the second embodiment in the other end direction and straddles the pair of long sides 32a and 32a of the pin portion 3X of the stud 1 of the second embodiment. It is the structure provided with the groove
  • the pin part 3, and the flange part 4 are the shapes provided with the longitudinal direction and the transversal direction orthogonal to the center axis
  • the shape having a longitudinal direction and a transverse direction orthogonal to the central axis 1C may be a shape such as a triangle or a polygon.
  • the stud 1 in which the central axis of the body part 2, the central axis of the pin part 3, and the central axis of the flange part 4 corresponded was illustrated, the central axis of the body part 2, the pin part 3 The studs may not be the same as the center axis of the flange portion 4.

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Abstract

氷上制動性能を向上させることができるとともに、耐スタッド抜け性能を向上させることができるスタッド、及び、当該スタッドが取付けられたタイヤを提供するために、タイヤのトレッドの表面側に形成された取付穴に取付けられる本発明に係るスタッド1は、柱状のボディ部2と、ボディ部の中心軸に沿った方向の一端に設けられたピン部3と、ボディ部の中心軸に沿った方向の他端に設けられたフランジ部4とを備え、ボディ部、ピン部、フランジ部の形状がそれぞれ中心軸1Cと直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成されたスタッドにおいて、ピン部3の長手方向とフランジ部4の長手方向とが同じ方向を向くとともに、ピン部3及びフランジ部4の長手方向とボディ部2の長手方向とが異なる方向を向くように構成されたことを特徴とする。

Description

スタッド、及び、タイヤ
 本発明は、タイヤのトレッドの表面側に形成された取付穴に取付けられるスタッド、及び、トレッドの表面側に形成された取付穴に当該スタッドが取付けられたタイヤに関する。
 タイヤのトレッドの表面側に形成された取付穴に取付けられるスタッドとして、柱状のボディ部(厚い部分及び首部分)と、ボディ部の中心軸に沿った方向の一端に設けられたピン部(突起)と、ボディ部の中心軸に沿った方向の他端に設けられたフランジ部(根本)とを備え、ボディ部の形状がボディ部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成され、ピン部の形状がピン部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成され、フランジ部の形状がフランジ部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成されたスタッド(スパイク)が知られている。そして、ピン部の長手方向がタイヤ幅方向と同じ方向を向くようにスタッドがタイヤに取付けられている。これにより、当該タイヤを装着した車両の直進時においてピン部のエッジ成分(ピン部のタイヤ幅方向成分)が大きくなるため、氷上制動性能を向上させることができる(特許文献1参照)。
特許第4088055号公報
 しかしながら、特許文献1では、スタッドが、ピン部の長手方向とボディ部の長手方向とが同じ方向を向き、かつ、ピン部及びボディ部の長手方向とフランジ部の長手方向とが異なる方向を向くように構成されている。そして、ピン部の長手方向がタイヤ幅方向と同じ方向を向いてフランジ部の長手方向がタイヤ周方向と同じ方向を向くように、当該スタッドがタイヤの取付穴に取付けられている。このため、フランジ部の長手方向とボディ部の短手方向とがタイヤ周方向と同じ方向に向くようになる。
 この場合、タイヤ周方向において、フランジ部の長手方向の長さ(長径寸法)とボディ部の短手方向の長さ(短径寸法)との差(径差)が大きくなる。このように径差が大きくなると、ボディ部のアッパー部(厚い部分)と取付穴の内壁面(タイヤゴム)との接触面積が小さくなるとともに、ボディ部のアッパー部と取付穴の内壁面との間にできる隙間が大きくなってボディ部のローアー部(首部分)と取付穴の内壁面との接触面積が小さくなるため、スタッドが取付穴から抜けやすくなるという耐スタッド抜け性能面での課題があった。
 本発明は、氷上制動性能を向上させることができるとともに、耐スタッド抜け性能を向上させることができるスタッド、及び、当該スタッドが取付けられたタイヤを提供する。
 本発明に係るスタッドは、タイヤのトレッドの表面側に形成された取付穴に取付けられるスタッドであって、柱状のボディ部と、ボディ部の中心軸に沿った方向の一端に設けられたピン部と、ボディ部の中心軸に沿った方向の他端に設けられたフランジ部とを備え、ボディ部の形状がボディ部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成され、ピン部の形状がピン部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成され、フランジ部の形状がフランジ部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成されたスタッドにおいて、ピン部の長手方向とフランジ部の長手方向とが同じ方向を向くとともに、ピン部及びフランジ部の長手方向とボディ部の長手方向とが異なる方向を向くように構成されたので、氷上制動性能を向上させることができるとともに、耐スタッド抜け性能を向上させることができるスタッドを提供できる。
スタッドの斜視図(実施形態1)。 (a)はスタッドの平面図、(b)はスタッドの正面図(実施形態1)。 取付穴にスタッドが取付けられたタイヤを示す断面図(実施形態1)。 取付穴にスタッドが取付けられたタイヤのトレッド表面を見た図(実施形態1)。 実験結果を示す図表(実施形態1)。 スタッドの斜視図(実施形態2)。 (a)はスタッドの平面図、(b)はスタッドの正面図(実施形態2)。 スタッドの斜視図(実施形態3)。 スタッドの斜視図(実施形態4)。
実施形態1
 図1乃至図5を参照し、タイヤのトレッドの表面側に形成された取付穴に取付けられる実施形態1のスタッド、及び、トレッドの表面側に形成された取付穴に当該スタッドが取付けられたタイヤについて説明する。
 図1及び図2に示すように、スタッド1は、ボディ部2と、ボディ部2の中心軸に沿った方向の一端に設けられたピン部3(チップと呼ばれる場合もある)と、ボディ部2の中心軸に沿った方向の他端に設けられたフランジ部4とを備えて構成された、ボディ部2の中心軸に沿った方向に長い柱状部材である。
 実施形態1によるスタッド1は、ボディ部2の中心軸とピン部3の中心軸とフランジ部4の中心軸とが一致している。以下、スタッド1の中心軸、ボディ部2の中心軸、ピン部3の中心軸、フランジ部4の中心軸を、すべて中心軸1Cと呼んで説明する。
 尚、中心軸1Cとは、スタッド1のタイヤに埋め込まれる方向であるスタッド1の延長方向と直交するスタッド1の断面における重心に位置してスタッド1の延長方向に沿って延長する中心線のことをいう。
 図1及び図2に示すように、ボディ部2は、中心軸1Cに沿った方向の一端側に位置されるアッパー部2Uと、中心軸1Cに沿った方向の他端側に位置されるローアー部2Lと、アッパー部2Uとローアー部2Lとを繋ぐミドル部2Mと、を備える。
 アッパー部2Uにおける中心軸1Cに沿った方向の一端面21と柱体の周面22との境界部23は、例えば、一端面21の周縁24と周面22の一端側周縁25とを繋ぐ平面に形成されている。
 即ち、当該アッパー部2Uは、一端面21側以外は、中心軸1Cと直交する断面形状が、中心軸1Cに沿った全長に亘って等しい柱体に形成される。
 ローアー部2Lは、中心軸1Cに沿った方向の他端とフランジ部4の中心軸1Cに沿った方向の一端面41との境界部26が、例えば、中心軸1Cに向けて湾曲する円弧面に形成されている。
 即ち、ローアー部2Lは、他端側以外は、中心軸1Cと直交する断面形状が中心軸1Cに沿った全長に亘って等しい柱体に形成される。
 アッパー部2Uの断面径とローアー部2Lの断面径との関係は、アッパー部2Uの断面径>ローアー部2Lの断面径である。
 ミドル部2Mは、中心軸1Cと直交する断面形状の径が、アッパー部2U側からローアー部2L側に近付くに従って徐々に小さくなる錐状柱体により形成される。
 ボディ部2は、ボディ部2の中心軸1Cと直交する形状が、ボディ部2の中心軸1Cと直交する長手方向(長径に沿った方向)及び短手方向(短径に沿った方向)を備えた形状に形成される。
 即ち、ボディ部2のアッパー部2Uは、中心軸1Cと直交する断面形状、及び、中心軸1Cに沿った方向の一端面21の形状が、例えば図2(a)に示すように、長方形の角を円弧状に丸めたような形状に形成される。
 同様に、ボディ部2のミドル部2M及びローアー部2Lは、中心軸1Cと直交する断面形状が、長方形の角を円弧状に丸めたような形状に形成される。
 即ち、ボディ部2は、中心軸1Cと直交する形状が、図2(a)に示すように、長方形の長軸2Aを対称軸として線対称な一対の長辺27,27と長方形の短軸2Bを対称軸として線対称な一対の短辺28,28とを備えた外形線で囲まれた形状に形成される。
 ピン部3は、中心軸1Cと直交する断面形状が、中心軸1Cに沿った全長に亘って略等しい柱体に形成される(厳密には、中心軸1Cと直交する断面形状の径が、中心軸1Cの一端側(一端面31側)から中心軸1Cの他端側に近付くに従って徐々に小さくなる錐状柱体により形成されている)。
 ピン部3は、中心軸1Cと直交する形状が、ピン部3の中心軸1Cと直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成される。
 ピン部3は、中心軸1Cと直交する断面形状、及び、中心軸1Cに沿った方向の一端面31の形状が、例えば図2(a)に示すように、長軸3Aの両端側に短軸3Bと平行な直線部33,33を有した形状、即ち、楕円と長方形との特徴を兼ね合わせた形状、具体的には、俵を側面から見たような形状に形成される。
 即ち、ピン部3は、中心軸1Cと直交する形状が、図2(a)に示すように、長軸3Aを対称軸として線対称な一対の長円弧32,32と、短軸3Bを対称軸として線対称な一対の直線部33,33と、長円弧32の端と直線部33の端とを繋ぐ短円弧34,…とを備えた外形線で囲まれた形状に形成される。尚、短円弧34の曲率>長円弧32の曲率を満たすように構成されている。
 ピン部3における中心軸1Cと直交する断面、及び、中心軸1Cに沿った方向の一端面31の断面積は、ボディ部2の一端面21の面積よりも小さくなるように形成されている。
 また、ピン部3の一端面31と周面35との境界を形成する一対の長円弧32,32、一対の直線部33,33、長円弧32と直線部33との境界部を形成する4つの短円弧34,…(図2(a)参照)がピン部3のエッジを形成する。
 フランジ部4は、中心軸1Cと直交する断面形状の径が、中心軸1Cの一端側(ボディ部2側)から中心軸1Cの他端側に近付くに従って徐々に小さくなる錐状柱体により形成される(図2(b)参照)。
 フランジ部4は、中心軸1Cと直交する形状が、フランジ部4の中心軸1Cと直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成される。
 フランジ部4は、中心軸1Cと直交する断面形状、中心軸1Cに沿った方向の一端面41及び他端面(底面)42の形状が、例えば図2(a)に示すように、運動場のトラックのような形状に形成される。
 即ち、フランジ部4は、中心軸1Cと直交する形状が、図2(a)に示すように、長軸4Aを対称軸として線対称な一対の直線43,43と短軸4Bを対称軸として線対称な一対の円弧44,44とを備えた外形線で囲まれた形状に形成される。
 フランジ部4は、中心軸1Cに沿った方向の一端側に位置される一端面41の面積及び一端面41側の断面積が、ボディ部2の最大断面積よりも大きくなるように形成され、かつ、中心軸1Cに沿った方向の他端面42である底面の面積が、例えば、ボディ部2の断面積とほぼ同じ面積に形成される。
 尚、長手方向(長径に沿った方向)とは、上述した形状において中心軸1Cを通過する長軸2A,3A,4Aが延長する方向であり、短手方向(短径に沿った方向)とは、上述した形状において中心軸1Cを通過する短軸2B,3B,4Bが延長する方向である。
 そして、図2(a)に示すように、ピン部3の長手方向(長軸3Aの延長方向)とフランジ部4の長手方向(長軸4Aの延長方向)とが同じ方向を向くとともに、ピン部3及びフランジ部4の長手方向(長軸3A及び長軸4Aの延長方向)とボディ部2の長手方向(長軸2Aの延長方向)とが異なる方向を向くように構成されている。
 尚、本発明において、ピン部3の長手方向とフランジ部4の長手方向とが同じ方向を向くとは、ピン部3の長手方向とフランジ部4の長手方向とが図2(a)に示すように完全に一致する状態の他、ピン部3の長手方向とフランジ部4の長手方向との交差角度、即ち、ピン部3における中心軸1Cと直交する断面形状での長軸3Aとフランジ部4における中心軸1Cと直交する断面形状での長軸4Aとの交差角度が20°以下であることを言う。
 また、ピン部3及びフランジ部4の長手方向とボディ部2の長手方向とが異なる方向を向くとは、フランジ部4の長手方向とボディ部2の長手方向との交差角度が90°となるように構成される状態の他、フランジ部4の長手方向とボディ部2の長手方向との交差角度が90°よりも小さくて20°よりも大きい状態であることを言う。当該交差角度は、耐スタッド抜け性能を向上させるために、70°以上であることが好ましく、90°(直交)がさらに好ましい。
 図3を参照し、スタッド1がトレッド14に形成された取付穴14bに嵌め込まれて構成されたスタッダブルタイヤあるいはスパイクタイヤ等と呼称されるタイヤ10について説明する。
 タイヤ10は、ビード部11、ビードコア11C、カーカス層12、ベルト層13a,13b、ベルト保護層13c、トレッド14、サイドトレッド15、スタッド1を備える。
 カーカス層12は、ビード部11に配置された1対のビードコア11Cにトロイド状をなして跨るように設けられた、当該タイヤ10の骨格を成す部材で、このカーカス層12のクラウン部のタイヤ径方向外側に、例えば、内側のベルト層13a及び外側のベルト層13bが配置されている。当該ベルト層13a,13bは、それぞれ、スチールコードもしくは有機繊維を撚ったコードを、タイヤの赤道線10C(図4参照)に対して例えば20°~70°の角度で交錯するように配置されている。
 トレッド14は、ベルト層13bのタイヤ径方向外側に配置されたゴム部材(トレッドゴム)で、このトレッド14の表面14aには、タイヤ周方向10Y(図4参照)に沿って延長するように設けられた複数本の主溝16が形成されており、これらの主溝16により複数の陸部(ブロック)17A,17B,18が区画される。陸部17Aはタイヤセンター部に位置する中央陸部で、陸部17Bは中央陸部17Aのタイヤ幅方向10X(図4参照)の両外側に位置する外側陸部、陸部18は外側陸部17Bのタイヤ幅方向10Xの両外側に位置するショルダー側陸部である。
 サイドトレッド15はトレッド14の端部からタイヤのサイド部に延長してカーカス層12を覆うゴム部材である。
 トレッド14と外側のベルト層13bとの間には、ベルト保護層13cが設けられる。ベルト保護層13cは、有機繊維等から成るコードを備えた構成である。
 トレッド14の表面側には取付穴14bが形成され、この取付穴14b内にスタッド1が嵌め込まれて取付けられている。取付穴14bは、例えば、ショルダー側陸部18と外側陸部17Bとに設けられる。
 図3に示すように、取付穴14bは、タイヤのトレッド14の表面14aからタイヤの円の中心に向けて延長する例えば円筒状の有底孔により形成される。
 取付穴14bは、例えば、入口部、底部、入口部と底部とを繋ぐ中間部を備える。
 入口部、底部、中間部は、取付穴14bの中心軸が同一である同軸状に形成される。
 中間部は、例えば径が一定の円筒状穴部である。
 入口部は、中間部の円形状の入口側端からトレッド14の表面14aに向けて拡径する円錐状面(取付穴14bの穴の中心線を中心線とする円錐状面)で囲まれた漏斗状の筒状取付穴部である。
 底部は、中間部の円形状の底側端からタイヤの円の中心に向けて拡径した後に縮径して底面を形成する面で囲まれた有底取付穴部である。
 尚、耐スタッド抜け性能を向上させるため、底部における底面側の形状は、スタッド1のフランジ部4の形状に対応した形状とすることが好ましい。
 図外の打込みマシンにより、スタッド1がフランジ部4側から取付穴14b内に打ち込まれることで、スタッド1が取付穴14bに嵌め込まれた状態に取付けられる。
 スタッド1の高さ寸法は取付穴14bの深さ寸法よりも長く形成され、スタッド1は、ピン部3がトレッド14の表面14aより突出するように取付けられる。
 実施形態1のタイヤ10では、スタッド1は、例えば図4に示すように、ピン部3及びフランジ部4の長手方向(長軸3A及び長軸4Aの延長方向)がタイヤ幅方向10X(タイヤの中心軸と平行でかつ赤道線10Cと直交する方向)と同じ方向を向き、かつ、ボディ部2の長手方向(長軸2Aの延長方向)がタイヤ周方向10Yと同じ方向を向くように、取付穴14bに取付けられる。
 尚、本発明において、ピン部3及びフランジ部4の長手方向がタイヤ幅方向10Xと同じ方向を向くとは、ピン部3及びフランジ部4の長手方向とタイヤ幅方向10Xとが図4に示すように完全に一致する状態の他、タイヤ幅方向10Xに対するピン部3及びフランジ部4の長手方向の交差角度が0°よりも大きくて20°以下であればよい。即ち、本発明のタイヤ10においては、ピン部3及びフランジ部4の長手方向(長軸3A及び長軸4Aの延長方向)とタイヤ幅方向10との交差角度が0°~20°の範囲内であればよい。
 また、タイヤ幅方向10Xとは、タイヤの回転中心軸と平行でかつ赤道線10Cと直交する方向のことである。
 実施形態1のスタッド1によれば、ピン部3の長手方向とフランジ部4の長手方向とが同じ方向を向くとともに、ピン部3及びフランジ部4の長手方向とボディ部2の長手方向とが異なる方向を向くように構成されたので、タイヤに取付けられた場合、走行時の氷上制動性能を向上させることができるとともに、耐スタッド抜け性能を向上させることができる。
 即ち、ピン部3の長手方向(長軸3Aの延長方向)とタイヤ幅方向10との交差角度が0°~20°の範囲内に収まるように、スタッド1が取付穴14bに取付けられたタイヤ10を構成すれば、当該タイヤ10を装着した車両の直進走行時において、ピン部3の一端面31と周面35との境界を形成する一対の長円弧32,32により形成されるエッジのタイヤ幅方向10X成分(長さ)が大きくなるため、氷上制動性能が向上する。
 また、タイヤ周方向10Yにおいてフランジ部4の径の大きさとボディ部2の径の大きさとの差(径差)が大きくなると、ボディ部2のアッパー部2Uとタイヤゴム(トレッドゴム)との接着圧が低下するとともに、タイヤゴムとボディ部2のローアー部との間にできる隙間が大きくなり、タイヤゴムとスタッドの接触面積が小さくなって、スタッドが抜けやすくなるため、耐スタッド抜け性能を向上させるためには、タイヤ周方向10Yにおいてフランジ部4とボディ部2との径差を小さくすること、及び、タイヤ幅方向10Xにおいてフランジ部4とタイヤゴムとの接触面積を大きくすることが必要である。
 そこで、実施形態1のスタッド1のピン部3及びフランジ部4の長手方向がタイヤ幅方向10Xと同じ方向を向くように当該スタッド1が取付穴14bに取付けられたタイヤ10とすることで、タイヤ幅方向10Xにおいてフランジ部4とタイヤゴムとの接触面積が大きくなるとともに、フランジ部4の短手方向とボディ部2の長手方向とがタイヤ周方向10Yに向くようになって、タイヤ周方向10Yにおいてフランジ部とボディ部との径差が小さくなる。
 従って、実施形態1によれば、耐スタッド抜け性能を向上させたタイヤ10を得ることができる。
 即ち、スタッド抜けの主支配因子の1つは、繰返し加速発進によるピン部3の先端への駆動入力変動起因のスタッド倒れ込み変形である。このスタッド倒れ込み変形抑制に一番効くのは、フランジ部4の表面とアッパー部2Uの表面とに接触するゴムの、タイヤ周方向10Y成分の接触面積及び接触圧のバランスである。その為には、アッパー部2Uの長手方向(長径方向)及びフランジ部4の短手方向(短径方向)がタイヤ周方向10Yと同じ方向を向くようにすれば、タイヤ周方向10Yにおいてフランジ部4とアッパー部2Uとの径差が小さくなる為、フランジ部4の短手方向端部に加わるゴム圧とアッパー部2Uの長手方向端部に加わるゴム圧とのバランスが良好になるので、スタッドを倒れ難くする事が出来る。
実施例
 ピン部3の長手方向とフランジ部4の長手方向とが一致するとともに、ピン部3及びフランジ部4の長手方向とボディ部2の長手方向とが異なる方向を向くように構成されたスタッド1として、図5に示すように、ピン部3及びフランジ部4の長手方向とボディ部2の長手方向との交差角度θを、20°、45°、70°、90°としたスタッド1をそれぞれ製作し、これらスタッド1のピン部3及びフランジ部4の長手方向とタイヤ幅方向10Xとが一致するようにこれらスタッド1をタイヤの取付穴14bに取付けたタイヤ10(以下、実施例1~4のタイヤ10という)を製作した。
 また、ピン部3の長手方向とフランジ部4の長手方向とボディ部2の長手方向とが一致したスタッド1Bを製作して当該スタッド1Bのピン部3及びフランジ部4の長手方向とタイヤ幅方向10Xとが一致するように当該スタッド1Bをタイヤの取付穴14bに取付けた従来例2のタイヤを製作した。
 さらに、従来例2のタイヤに取付けられたスタッド1Bと比べてボディ部2の中心軸1Cと直交する形状が正方形状に形成されたことが異なるように製作されたスタッド1Dを備えた従来例1のタイヤを製作した。即ち、ボディ部2の正方形状の一対の辺の延長方向がピン部3及びフランジ部4の長手方向と一致するように形成されたスタッド1Dを製作し、当該スタッド1Dのピン部3及びフランジ部4の長手方向とボディ部2の正方形状の一対の辺の延長方向とタイヤ幅方向10Xとが一致するように当該スタッド1Dをタイヤの取付穴14bに取付けた従来例1のタイヤを製作した。
 尚、スタッド1、スタッド1B、スタッド1Dは、すべて同じ重量のものを用いた。
 以上の従来例1,2のタイヤと実施例1~4のタイヤとで制動性能及び耐スタッド抜け性能を比較する実験を行った。
 実験条件は、以下とした。
・タイヤサイズ:205/55R16、内圧200KPa
・制動性能:
 氷路面コース上で車速30km/時から(ABS)急制動を実施。車両が静止するまでの制動距離をそのタイヤの氷上制動性能として比較評価した。
・耐スタッド抜け性能:
 氷雪及び乾燥路面の一般道を新品タイヤ時から約30,000km走行させて、走行後に脱落したスパイクの本数を計測した。脱落したスパイクの本数(A)と当初のスパイクの本数(B)より割合(B/A)を算出して、スパイクタイヤのスパイク抜け性を評価した。
 従来例1,2のタイヤ及び実施例1~4のタイヤの実験結果に基づく氷上制動性能及び耐スタッド抜け性能を図5に示す。
 尚、図5に示した氷上制動性能及び耐スタッド抜け性能は、従来例1のタイヤの性能評価結果を100とした場合の相対評価となる指数を従来例2のタイヤと実施例1~4のタイヤの各々で算出したものであり、指数が大きいほど氷上制動性能、耐スタッド抜け性能が高いことを示す。
 実験結果から、スタッド1、スタッド1B、スタッド1Dが同一重量であるという条件の下で、実施例1~4のタイヤは、従来例のタイヤ1,2と比べて、耐スタッド抜け性能が向上しており、なかでも、実施例4のタイヤ、即ち、フランジ部4の長手方向とボディ部2の長手方向との交差角度θが90°であるスタッド1を備えたタイヤは、耐スタッド抜け性能が特に向上した。
 即ち、ピン部3及びフランジ部4の長手方向とボディ部2の長手方向との交差角度を90°としたスタッド1を用い、当該スタッド1のピン部3及びフランジ部4の長手方向とタイヤ幅方向10Xとを一致させたタイヤ10を構成することで、氷上制動性能、及び、耐スタッド抜け性能が共に良好なタイヤ10、特に、耐スタッド抜け性能に優れたタイヤ10が得られることがわかった。
 また、当該実験結果からは、フランジ部4の長手方向とボディ部2の長手方向との交差角度θが大きくなればなるほど、耐スタッド抜け性能が向上することが判明した。
実施形態2
 図6及び図7に示すようなピン部3Xを備えたスタッド1であってもよい。
 当該ピン部3Xは、中心軸1Cに沿って延長する柱体に形成される。ピン部3Xにおける中心軸1Cに沿った方向の一端面31aと周面31bとの境界部31cは、例えば、一端面31aの周縁と周面31bの一端側周縁とを繋ぐ平面に形成されている。また、ピン部3Xは、中心軸1Cと直交する断面形状、及び、中心軸1Cに沿った方向の一端面31aの形状が、例えば図7(a)に示すように、長方形の角を、長方形の長辺の端部側と短辺の端部側とを繋ぐ直線を切断線として切断した形状、即ち、ほぼ長方形(厳密には八角形)に形成される。つまり、ピン部3Xは直方体の角を除去した角取り部31dを有し、一端面31a側に境界部31cとしての面取り部を有した形状に形成される。
 つまり、当該ピン部3Xは、一端面31a側以外は、中心軸1Cと直交する断面形状が、中心軸1Cに沿った全長に亘って等しい柱体に形成される。
 即ち、ピン部3Xは、中心軸1Cと直交する形状が、図7(a)に示すように、長方形の長軸3Aを対称軸として線対称な一対の長辺32a,32aと長方形の短軸3Bを対称軸として線対称な一対の短辺33a,33aとを備えた外形線で囲まれた形状に形成される。
 ピン部3X以外の構成は、実施形態1のスタッド1と同じである。
 当該実施形態2のスタッド1であっても、実施形態1のスタッド1と同様な効果が得られる。
実施形態3
 図8に示すようなピン部3Yを備えたスタッド1であってもよい。
 当該ピン部3Yは、実施形態1のスタッド1のピン部3の一端面31から他端方向に延長するとともに、実施形態1のスタッド1のピン部3の一対の長円弧32,32に跨るように形成された溝3Gを備えた構成である。
 当該溝3Gが形成されたピン部3Yを備えたスタッド1によれば、車両走行時にピン部3Yのタイヤ幅方向エッジ成分32G,32Gによって引っ掻かれて削られた氷粉が一端面31に滞留せずに溝3Gを通って引き摺られて後方に排出されやすくなり、氷粉が一端面31に滞留してピン部3Yのエッジの機能が劣化することを防止できるので、走行中、本来の氷上制動性能を維持できるようになる。
実施形態4
 図9に示すようなピン部3Zを備えたスタッド1であってもよい。
 当該ピン部3Zは、実施形態2のスタッド1のピン部3Xの一端面31aから他端方向に延長するとともに、実施形態2のスタッド1のピン部3Xの一対の長辺32a,32aに跨るように形成された溝3Gを備えた構成である。
 実施形態4のスタッド1によれば、実施形態3のスタッド1と同様な効果が得られる。
 尚、ボディ部2、ピン部3、フランジ部4は、中心軸1Cと直交する長手方向及び短手方向を備えた形状であれば、具体的な形状はどのような形状であってもよい。例えば、中心軸1Cと直交する長手方向及び短手方向を備えた形状は、三角形、多角形等の形状であってもよい。
 また、各実施形態では、ボディ部2の中心軸とピン部3の中心軸とフランジ部4の中心軸とが一致しているスタッド1を例示したが、ボディ部2の中心軸、ピン部3の中心軸、フランジ部4の中心軸が、一致していないスタッドであってもよい。
 1 スタッド、1C 中心軸、2 ボディ部、3 ピン部、
4 フランジ部、10 タイヤ、14 トレッド、
14a トレッドの表面、14b 取付穴。
 

Claims (3)

  1.  タイヤのトレッドの表面側に形成された取付穴に取付けられるスタッドであって、
     柱状のボディ部と、ボディ部の中心軸に沿った方向の一端に設けられたピン部と、ボディ部の中心軸に沿った方向の他端に設けられたフランジ部とを備え、
     ボディ部の形状がボディ部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成され、ピン部の形状がピン部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成され、フランジ部の形状がフランジ部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成されたスタッドにおいて、
     ピン部の長手方向とフランジ部の長手方向とが同じ方向を向くとともに、ピン部及びフランジ部の長手方向とボディ部の長手方向とが異なる方向を向くように構成されたことを特徴とするスタッド。
  2.  フランジ部の長手方向とボディ部の長手方向との交差角度が90°であることを特徴とする請求項1に記載のスタッド。
  3.  請求項1又は請求項2に記載のスタッドのフランジ部及びボディ部がタイヤのトレッドの表面側に形成された取付穴に取付けられてピン部がトレッドの表面よりも突出するように構成されたタイヤであって、
     ピン部の長手方向とタイヤ幅方向との交差角度が0°~20°の範囲内であることを特徴とするタイヤ。
     
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